हाइड्रोजन पेरोक्साइड द्वारा संचालित दुनिया का पहला नरम स्टैंडअलोन रोबोट

ऑक्टोबोट रोबोट। फोटो: बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान विसा

हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक सक्रिय रूप से नरम इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ प्रयोग कर रहे हैं। नरम लोचदार सामान आम तौर पर कठोर धातु और प्लास्टिक की तुलना में जीवन में अधिक आरामदायक होते हैं। यह लगभग किसी भी वस्तु पर लागू होता है। इलेक्ट्रॉनिक्स और रोबोट कोई अपवाद नहीं हैं। इसलिए, यह मानना ​​तर्कसंगत है कि भविष्य नरम रोबोटों के साथ ठीक है। ऐसे लोचदार और लचीले साइबरनेटिक प्राणियों को सिर पर पहना जाएगा और शरीर पर खींचा जाएगा, जो अंदर की ओर खींचे जाएंगे। वे पानी और जंग से डरते नहीं हैं, झुका हुआ सतहों पर फिसल या स्लाइड कर सकते हैं। वे क्षति, विरूपण, आदि से डरते नहीं हैं। - कठोर संरचनाओं पर उनके कई फायदे हैं[1] [२] । और लोचदार शरीर पर उन्हें स्ट्रोक और पैट करना बहुत अच्छा है।

एक भी कठिन विवरण के बिना पूरी तरह से नरम तंत्र पहले बनाए गए थे, लेकिन वे कैटरपिलर जैसे आदिम रोबोट थे । अब, हार्वर्ड विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक प्यारा ऑक्टोपस की छवि में दुनिया का पहला पूरी तरह से नरम स्टैंडअलोन रोबोट ऑक्टोबोट दिखा कर सफलता हासिल की है , जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच ₂ ओ ₂ ) की कमी की रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण चलता है ।



हार्वर्ड इंस्टीट्यूट ऑफ बायोनिक इंजीनियरिंग के आविष्कारक । विसा का मानना ​​है कि इस तरह के रोबोट एक सरल तकनीकी प्रक्रिया का उपयोग करके बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए पहले से ही उपयुक्त हैं, जिसमें नरम बैटरी और नरम इलेक्ट्रॉनिक सर्किट शामिल हैं। यह सरल डिजाइन भविष्य के अधिक परिष्कृत नरम रोबोट बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण घटक हो सकता है।

ऑक्टोबोट के अधिकांश भाग 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित होते हैं, और फिर विद्युत प्रवाहकीय सर्किट और गैस जहाजों को लिथोग्राफी द्वारा उसके शरीर में सौंप दिया जाता है।


गैस के जहाजों को लिथोग्राफी द्वारा दबाया जाता है। चित्रण: बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान। विस


तकनीकी विनिर्माण प्रक्रिया Octobot। फोटो: बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान विस

हाइड्रोजन पेरोक्साइड - ईंधन से निकलने वाली गैस के कारण रोबोट चलता है। द्रव शरीर से चलता है, और गैस अंगों को सूजता है। वैज्ञानिकों ने पूरे शरीर में तरल पदार्थ को स्थानांतरित करने के लिए माइक्रोवेसल्स का एक चालाक नेटवर्क तैयार किया है। जहाजों के इस नेटवर्क को डिज़ाइन किया गया है ताकि जब अंगों के कुछ टुकड़े सूज जाएं, तो दूसरों को पूर्वनिर्धारित अनुक्रम में उड़ा दिया जाता है जो रोबोट को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। सूजन और सूजन एल्गोरिथ्म एक सरल तर्क योजना में लागू किया गया है।


रोबोट का लॉजिक आरेख। चित्रण: बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान। विसा

रोबोट 50% हाइड्रोजन पेरोक्साइड समाधान पर चलता है। तुलना के लिए, अधिकांश घरेलू उत्पाद आमतौर पर 5% समाधान का उपयोग करते हैं।

एक रोबोट बाहरी नियंत्रण के बिना स्वतंत्र रूप से अपने अंगों को स्थानांतरित कर सकता है, इसलिए इसे स्वायत्त माना जाता है। अंगों में दबाव को बदलना सभी सॉफ्ट रोबोट के लिए आंदोलन का मुख्य तरीका है, और अब वैज्ञानिकों ने पहली बार इस प्रक्रिया को पूरी तरह से ऑफ़लाइन शुरू करने का एक तरीका खोज लिया है।

चैनलों की दीवारों पर प्लैटिनम के संपर्क में आने पर हाइड्रोजन पेरोक्साइड तुरन्त पानी और गैसीय ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है - उन क्षेत्रों में जहाँ पर चरम की सूजन होती है। 50% और 90% की एकाग्रता में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ एक रासायनिक प्रतिक्रिया वीडियो में दिखाई गई है।



गैस तरल की तुलना में 160 गुना अधिक मात्रा लेती है। इसके कारण, ऑक्टोबोट अंगों को हिलाता है। अब वह एक मिली लीटर हाइड्रोजन पेरोक्साइड के घोल पर 4 से 8 मिनट तक टेंकल को घुमा सकता है।

माइक्रोवेसेल नेटवर्क को कई प्रतिष्ठित पुरस्कारों के विजेता प्रसिद्ध रसायनज्ञ जॉर्ज व्हिटसाइड की भागीदारी के साथ डिजाइन किया गया था (विकिपीडिया के अनुसार, यह 1992 से 2002 तक दुनिया में 1 सबसे अधिक उद्धृत रसायनज्ञ है, साथ ही 2011 में दुनिया का पहला सबसे उद्धृत रसायनज्ञ है। वर्ष, हिर्श सूचकांक = 169)। वह बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान में भी काम करते हैं। विस।


माइक्रोस्कोप के तहत ऑक्टोबोट रोबोट माइक्रोवेसेल नेटवर्क। चित्रण: बायोनिक इंजीनियरिंग संस्थान। विस

रोबोट मानव शरीर के अंदर सहित रोबोट के उपयोग के कुछ क्षेत्रों के लिए डिजाइन का वादा करता है। बेशक, भौतिक-स्वायत्त स्वायत्त प्रणाली सामान्य स्वायत्त कंप्यूटर नियंत्रित रोबोटों की तुलना में सरल है, लेकिन यह दुनिया का पहला ऐसा डिज़ाइन है, इसलिए बोलना, प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट, यानी विचार की व्यवहार्यता का प्रमाण है। ऑक्टोपस फॉर्म फैक्टर को मनमाने ढंग से चुना गया था: "हमने फैसला किया कि ऑक्टोपस सिर्फ शांत दिखता है," पेपर के प्रमुख लेखक माइकल वेनर कहते हैं। "हमने सोचा कि इस तरह के शांत ऑक्टोपस लोगों को नरम रोबोटिक्स में आकर्षित करने में मदद करेंगे।"

अगले संस्करण में, डेवलपर्स ऑक्टोबोट को तैरना और आसपास की वस्तुओं के साथ बातचीत करना सिखाना चाहते हैं। ऐसा करने के लिए, इसके तर्क को जटिल करना और संभवतः माइक्रोवेसल्स के नेटवर्क को जटिल करना आवश्यक होगा।

अब यह ऑक्टोपस मजाकिया और बेकार लग रहा है, लेकिन यह भविष्य की कल्पना करना संभव बनाता है जिसमें नरम स्वायत्त रोबोट वास्तविक बन जाएंगे।

वैज्ञानिक कार्य "इंटीग्रेटेड डिज़ाइन एंड प्रोडक्शन स्ट्रेटेजी फॉर फुल सॉफ्ट, ऑटोनॉमस रोबोट" 24 अगस्त 2016 को नेचर (doi: 10.1038 / nature19100, pdf ) जर्नल में प्रकाशित हुआ था ।

साहित्य

<sup>[१] रस, डी। और टॉली, एमटी डिज़ाइन, निर्माण और सॉफ्ट रोबोट का नियंत्रण। प्रकृति 521, 467-475 (2015)। वापस लेख पर

[२] वांग, एल एंड आईडा, एफ। सॉफ्ट-मैटर रोबोटिक्स में विकृति: एक श्रेणीकरण और मात्रात्मक लक्षण वर्णन। IEEE रोबोट। ऑटोमेशन। पत्रिका। 22, 125–139 (2015)। वापस लेख पर</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/hi396981/